针对在户外自然环境作业的工业机械手一般应用惯导系统/通讯卫星组成导航栏方法。惯性导航系统软件具备彻底独立、抗干扰性强、隐敝工作能力好和输入输出主要参数全方位等优势，但它的可扩展性极低，偏差会持续随時间积累散发。通讯卫星网站导航具备高精度、精准定位覆盖面广和偏差不随時间积累等优势，但其主体性差、易受外部挡住和影响、接收器数据信息升级頻率劣等缺陷。因而工程项目上经常将二者相辅相成融合应用，构成通讯卫星/惯性力组成网站导航。

　　文中以功耗低MSP430F149为关键，设计方案了可以一起完成卫星导航系统（GNSS）接收器、惯性力精确测量模块（IMU）、标准气压高宽比等导航栏信息内容的快速收集与快速合路传送，并完成基本定位导航信息融合的网站导航，就可以为户外工业机械手给予立即的导行服务项目，也可做为高精密组成网站导航的初始精确测量信息内容快速采集系统。控制系统设计的关键是运用单片机设计比较有限的插口資源达到了多感应器信息内容并行处理收集，设计方案了合理的数据库同步方式，解决了气压感应器数据信息指南疏忽造成 的没法连接难题，得出了智能机器人组成精准定位的主要方式。系统软件充分运用了MSP430F149单片机设计的工作能力，具备构造简易、功耗低、对感应器具备普遍意义等优势。

　　本体系由开关电源、气压传感器插口、IMU插口、GNSS接收器插口、SPI转UART控制模块及MSP430F149组成。系统软件构成如图所示1所显示。组成网站导航的基本功能完成分成IMU数据信息接受与分析、GNSS数据信息接受与分析、气压传感器数据信息接受与分析、组成导航栏校正及其数据信息輸出五个一部分。IMU数据信息接受与分析作用用于获得导航栏校正中必须的瞬时速度和角速度信息内容;GNSS数据信息接受与分析作用用于获得导航栏校正中必须的具体位置和效率信息内容（松藕合组成）或是 GNSS伪距和伪距率（紧藕合组成）;气压传感器数据信息接受与分析作用用于获得高宽比信息内容;组成导航栏校正作用为系统核心，用于开展组成导航栏校正;数据信息的輸出包含初始数据文件的融合輸出调解算結果的輸出。

　　图1 系统软件构成框架图

　　文中所运用的惯性力元器件和GNSS接收器全是RS-232脉冲信号的UART插口，具备实用性，客户可依据成本费考虑到不一样精密度的机器设备。气压传感器采用英国MEAS企业生产制造的MS5803-02BA，早已干固在电源电路中。

　　微处理器插口

　　全部组成定位导航系统软件必须三个UART插口和2个SPI接口。在其中2个UART插口由430单片机设计内置的UART資源给予，此外一个UART插口由 GPIO仿真模拟SPI根据MAX3111E集成ic转换获得;2个SPI接口由GPIO仿真模拟获得。此外必须一个外部中断脚位捕捉秒差分信号（PPS）、一个外部中断脚位捕捉MAX3111E终断数据信号。MSP430F149引脚资源配置如表1所显示。

　　电路

　　本系统软件供电系统要求为3.3V供电系统，因而选用AMS1117电源芯片，连接5V开关电源就可以輸出3.3V平稳工作电压，可给予1A电流量，达到系统软件供电系统要求。电路原理如图所示2所显示。

　　图2 电路

　　IMU元器件及GNSS接收器通信接口

　　IMU元器件及GNSS接收器都选用UART接口标准连接，选用RS232协议书。因而可应用430单片机设计上内置的2个UART插口，可是必须开展TTL电平与RS232脉冲信号变换。这儿选用常用的MAX3232集成ic，电路原理如图所示3所显示。

　　图3 IMU及GNSS通信接口

　　气压传感器MS5803-02BA通信接口

　　MS5803-02BA［3］是由MEAS企业生产制造的数据液位传感器，屏幕分辨率达10cm。集成ic內部包括一个高线形的压测力传感器和一个內部加工厂校准指数的超功耗低24位ΔΣ型ADC。这款集成ic有SPI和I2C二种接口标准，根据集成ic的PS脚位配备了挑选不一样的接口标准（PS置低时，选用SPI工作模式;PS置高时，选用I2C工作模式）。文中所表述的手机定位系统将气压传感器配备为SPI工作模式。MS5803-02BA与微处理器间的通信接口设计方案如图所示4所显示。

　　图4 MS5803-02BA通信接口

　　MS5803-02BA的操纵指令包含校准指令、溫度ADC指令、标准气压ADC指令、ADC载入指令、PROM载入指令。操纵指令如表2所显示。操纵指令根据SDI口挪动键入，回应結果从SDO挪动輸出。键入的脉冲信号判断在数字时钟数据信号的上升沿，輸出的脉冲信号判断在时钟信号的降低沿。輸出的压力值能够开展温度补偿，必须运用集成电路芯片內部PROM中的指数来赔偿。ADC载入指令键入以后，輸出24位ADC結果;PROM载入指令键入以后，輸出16位赔偿指数。

　　文中根据MSP430F149单片机的户外工业机械手组成定位导航系统软件，根据插口的拓展促使这款手机定位系统可以连接IMU、GNSS接收器、气压传感器三路信息内容，进行基本定位导航服务项目作用，与此同时可做为多通道数据收集机器设备，将多通道数据信息融合到一路快速輸出插口，用以进一步的高精密导航栏校正。该系统软件依据用户的要求不一样，可连接不一样成本费和精密度的机器设备，只需达到RS-232协议书就可以。小编将其具体应用，全部系统软件灵活运用这款单片机设计的資源，构造简易、功能损耗低、应用领域广，不但可做为基本定位导航服务项目的机器设备，还可做为多通道数据收集机器设备。

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